package com.atguigu.search;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

//注意：使用二分查找的前提是 该数组是有序的.
public class BinarySearch {

    public static void main(String[] args) {
        //int arr[] = { 1, 8, 10, 89,1000,1000, 1234 };
        int[] arr = {1, 1, 3, 1, 5, 6, 7};


        //
//		int resIndex = binarySearch(arr, 0, arr.length - 1, 1000);
//		System.out.println("resIndex=" + resIndex);

        List<Integer> resIndexList = binarySearch5(arr, 0, arr.length - 1, 1);
        System.out.println("resIndexList=" + resIndexList);
    }

    // 二分查找算法

    /**
     * @param arr     数组
     * @param left    左边的索引
     * @param right   右边的索引
     * @param findVal 要查找的值
     * @return 如果找到就返回下标，如果没有找到，就返回 -1
     */
    public static int binarySearch(int[] arr, int left, int right, int findVal) {


        // 当 left > right 时，说明递归整个数组，但是没有找到
        if (left > right) {
            return -1;
        }
        int mid = (left + right) / 2;
        int midVal = arr[mid];

        if (findVal > midVal) { // 向 右递归
            return binarySearch(arr, mid + 1, right, findVal);
        } else if (findVal < midVal) { // 向左递归
            return binarySearch(arr, left, mid - 1, findVal);
        } else {

            return mid;
        }

    }

    //完成一个课后思考题:
    /*
     * 课后思考题： {1,8, 10, 89, 1000, 1000，1234} 当一个有序数组中，
     * 有多个相同的数值时，如何将所有的数值都查找到，比如这里的 1000
     *
     * 思路分析
     * 1. 在找到mid 索引值，不要马上返回
     * 2. 向mid 索引值的左边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
     * 3. 向mid 索引值的右边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
     * 4. 将Arraylist返回
     */

    public static List<Integer> binarySearch2(int[] arr, int left, int right, int findVal) {

        System.out.println("hello~");
        // 当 left > right 时，说明递归整个数组，但是没有找到
        if (left > right) {
            return new ArrayList<Integer>();
        }
        int mid = (left + right) / 2;
        int midVal = arr[mid];

        if (findVal > midVal) { // 向 右递归
            return binarySearch2(arr, mid + 1, right, findVal);
        } else if (findVal < midVal) { // 向左递归
            return binarySearch2(arr, left, mid - 1, findVal);
        } else {
//			 * 思路分析
//			 * 1. 在找到mid 索引值，不要马上返回
//			 * 2. 向mid 索引值的左边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
//			 * 3. 向mid 索引值的右边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
//			 * 4. 将Arraylist返回

            List<Integer> resIndexlist = new ArrayList<Integer>();
            //向mid 索引值的左边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
            int temp = mid - 1;
            //退出
            while (true) {
                if (temp < 0 || arr[temp] != findVal) {// 退出
                    break;
                }
                // 否则，就temp 放入到 resIndexlist
                resIndexlist.add(temp);
                temp -= 1; // temp左移
            }
            resIndexlist.add(mid);  //

            //向mid 索引值的右边扫描，将所有满足 1000， 的元素的下标，加入到集合ArrayList
            temp = mid + 1;
            //退出
            while (true) {
                if (temp > arr.length - 1 || arr[temp] != findVal) {// 退出
                    break;
                }
                // 否则，就temp 放入到 resIndexlist
                resIndexlist.add(temp);
                temp += 1; // temp右移
            }

            return resIndexlist;
        }

    }

    // 二分查找第一次出现的位置，这个地方是一个递归
    public static int binarySearch3(int[] arr, int left, int right, int findVal) {
        if (left <= right) {

            int mid = arr[(left + right) / 2];
            if (findVal < arr[mid]) {
                return binarySearch3(arr, left, mid - 1, findVal);
            } else if (findVal > arr[mid]) {
                return binarySearch3(arr, mid + 1, right, findVal);
            } else {
                return mid;
            }
        }

        return -1;
    }

    public static List<Integer> binarySearch4(int[] arr, int left, int right, int findVal) {

        System.out.println("hello~");
        // 当 left > right 时，说明递归整个数组，但是没有找到
        if (left > right) {
            return new ArrayList<>();
        }

        int mid = (left + right) / 2;

        if (findVal < arr[mid]) { // 向左递归
            return binarySearch4(arr, left, mid - 1, findVal);
        } else if (findVal > arr[mid]) { // 向 右递归
            return binarySearch4(arr, mid + 1, right, findVal);
        } else {
            List<Integer> result = new ArrayList<>();
            result.add(mid);

            // 从mid向左扫描，下标每次都递减
            int r = mid - 1;
            while (r >= 0) {
                if (arr[r] == findVal) {
                    result.add(r);
                }
                r--;
            }
            //向mid 索引值的右边扫描
            int l = mid + 1;
            while (l < arr.length) {
                if (arr[l] == findVal) {
                    result.add(l);
                }
                l++;
            }
            return result;
        }

    }

    public static List<Integer> binarySearch5(int[] arr, int left, int right, int findVal) {
        if (left > right) {
            return new ArrayList<>();
        }


        int mid = (left + right) / 2;

        if (findVal < arr[mid]) {
            return binarySearch5(arr, left, mid - 1, findVal);
        } else if (findVal > arr[mid]) {
            return binarySearch5(arr, mid + 1, right, findVal);
        } else {
            List<Integer> list = new ArrayList<>();

            // 向mid左边查找，一直找到下表<0停止
            int t = mid - 1;
            while (t >= 0) {
                list.add(t);
                t--;
            }
            list.add(mid);
            // 向mid右边查找，一直找到下表>数组最大下表停止
            t = mid + 1;
            while (t < arr.length) {
                if (findVal == arr[t]) {
                    list.add(t);
                }
                t++;
            }
            return list;
        }
    }
}
